AUZEF Bilgisayar Organizasyonu Çıkmış Sorular

Ders, bilgisayarın donanım ve mantık temellerini ele alır: sayı sistemleri, mantık kapıları, işlemci birimleri, bellek ve ön bellek, giriş/çıkış yöntemleri ile hata denetimi. Yazılım tarafında algoritma ve işletim sisteminin rolüne de değinilir.

Sayı sistemleri ve kodlama

• İkilik sistem tabanı 2'dir ve yalnızca 0 ile 1 kullanır; onaltılık sistem 0-9 ve A-F olmak üzere 16 sembol içerir.
• İkilik sayıyı onaltılığa çevirirken bitler sağdan başlayarak dörderli gruplanır ve her grup tek bir sembole karşılık gelir.
• Örneğin 1101, 1100 ve 1011 grupları sırasıyla D, C ve B olur; 110111001011 sayısı DCB şeklinde yazılır.
• ASCII, EBCDIC ve UNICODE karakter kodlama standartlarıdır; BCD ise onluk rakamların ikili gruplarla gösterildiği kodlamadır.
• İşaretli tamsayılarda en soldaki bit işaret bitidir; bu bit 1 ise sayı negatiftir, 0 ise pozitiftir.

Hata denetimi ve eşlik biti

• Eşlik biti iletim veya saklama sırasında verinin bozulup bozulmadığını anlamak için kullanılır.
• Yalnızca hata tespit eder; hatanın yerini bulamaz ve düzeltemez.
• Çift eşlikte toplam 1 sayısı çift olacak biçimde sona bir bit eklenir.
• 10011000 verisinde üç adet 1 vardır; toplamı dörde tamamlamak için sona 1 eklenir ve 100110001 gönderilir.

Mantık devreleri ve Boolean cebri

• Fiziksel düzeydeki en temel yapı taşı, transistörlerden oluşan mantık kapılarıdır (AND, OR, NOT).
• Flip-flop ve latch gibi bellek elemanları kapıların birleştirilmesiyle kurulur.
• Geri besleme, bir devrenin çıkışının aynı devrenin girişine verilmesidir; bellek elemanları bilgiyi böyle saklar.
• Boolean cebrinde bir değişken ile kendi tümleyeninin çarpımı (x · x') her zaman 0'dır.

İşlemci ve temel birimler

• İşlemci hızını mimari olarak veri yolu (datapath) ve kontrol birimi (control unit) ikilisi belirler.
• Kontrol birimi komutu çözer, sırayı belirler, kesmeleri yönetir; ALU'ya hangi işlemin yapılacağını sinyalle bildirir ve register seçimini belirler.
• Verilerin fiziksel taşınması kontrol biriminin değil, veri yolu hatlarının görevidir.
• Sistem saati (clock) darbe üreterek tüm bileşenleri eş zamanlı çalıştırır; metronom gibi işler.
• Genel amaçlı bilgisayarın donanım birimlerinden biri giriş/çıkış birimidir.

Bellek ve ön bellek eşleme

• Doğrudan eşlemede ana bellek blok numarasının, ön bellekteki blok sayısına bölümünden kalan hedef bloğu verir.
• 9 bloklu ön bellekte ana bellekteki 11. blok için 11 mod 9 = 2 olduğundan 2 numaralı bloğa yerleşir.

Giriş/çıkış cihazları ve yöntemleri

• Klavye, fare ve tarayıcı giriş cihazıdır; monitör işlenmiş veriyi görüntüye çevirdiği için çıkış cihazıdır.
• Yazıcı, terminal, depolama birimi ve dönüştürücüler G/Ç cihazlarıdır; veri yolu ise dahili iletişim hattıdır, cihaz sayılmaz.
• Terminaller ekran ve klavyeyle anlık komut ve geri bildirim sağlayan etkileşimli cihazlardır.
• İzole (port eşlemeli) G/Ç'de işlemci IN/OUT gibi özel komutlar kullanır; bellek eşlemeli G/Ç'de aygıtlara normal bellek komutlarıyla erişilir.

Yazılım kavramları

• Algoritma, bir sorunu çözmek için izlenen, başı ve sonu belli sonlu adımlar bütünüdür ve programlama dilinden bağımsızdır.
• Çoklu görev, yani birden fazla görevin aynı anda yürütülmesi işletim sistemi tarafından sağlanır.
• Assembly bir programlama dilidir; assembler ve derleyici çeviri yazılımıdır; firmware donanıma gömülü yazılımdır.

Eşlik biti

Verideki 1'lerin sayısını çift veya tek yaparak hata tespiti sağlayan ek bittir.

Datapath

Verilerin işlemci içinde işlendiği ve aktarıldığı yolların bütünüdür; kontrol birimiyle birlikte işlem hızını belirler.

Control Unit

Komutları çözen, işlemleri zamanlayan ve ALU ile register'lara kontrol sinyali gönderen birimdir.

ALU

Aritmetik ve mantıksal işlemleri yapan birimdir.

Clock

Sistem bileşenlerini eş zamanlı çalıştıran düzenli darbe üreteci, yani sistem saatidir.

Logic Gate

Transistörlerden oluşan, dijital sistemlerin en temel mantık yapı taşıdır.

Geri besleme

Devre çıkışının aynı devrenin girişine bağlanmasıdır.

Hexadecimal

0-9 ve A-F sembollerini kullanan, tabanı 16 olan sayı sistemidir.

MSB

En anlamlı bittir; işaretli gösterimde işaret bitidir.

Doğrudan eşleme

Ana bellek bloğunun, blok numarasının mod işlemiyle belirlenen tek bir ön bellek bloğuna yerleştirilmesidir.

İzole G/Ç

Giriş ve çıkış için ayrı özel komutların kullanıldığı yöntemdir.

Veri yolu (bus)

CPU, bellek ve G/Ç arasında veri taşıyan dahili iletişim hattıdır.

• Veri yolu veri taşır; kontrol birimi ise taşımaz, yönetir ve denetler. Bu ayrım sık sorulur.
• Eşlik biti hatayı yalnızca tespit eder, düzeltmez.
• Binary bir sayı sistemidir; ASCII, EBCDIC ve UNICODE ise kodlama standartlarıdır.
• Ön bellek sorusunda blok numarası mod işlemiyle bulunur: ana bellek bloğu mod ön bellek blok sayısı.
• İzole G/Ç özel komut kullanır; bellek eşlemeli G/Ç normal bellek komutlarını kullanır.